Основные типы конструкции ЭУРА
Решил перенести устройство немного ниже, потому как здесь действительно есть что рассказать. Стоит отметить, что электрический двигатель на валу зачастую имеет паразитный момент инерции. Ротор электрического двигателя не может остановиться – мгновенно, потому как имеет свою массу, ему нужно адаптироваться, чтобы пойти в другую сторону, вот вам и инерция. В движении это проявляется дополнительным усилием, когда водитель решает резко сменить направление вращения руля. Поэтому конструкций ЭУРА сейчас достаточно много, около 4 типов, инженеры стремятся уйти от этих паразитных инерций:
Встроенный в рулевой вал (колонку). Если рассматривать саму рейку, то это обычная рулевая рейка, без каких-либо изменений. Сам двигатель находится в салоне и располагается на валу встроенным в рулевую колонку, это самая дешевая конструкция из всех электрических типов. Поэтому он так массово устанавливается на бюджетные модели автомобилей, в том числе на многие ВАЗ. Из положительных моментов не только цена, и простая конструкция рейки, но еще и то, что электрическая часть находится в салоне, а значит она менее подвержена температурным перепадам и влаги (снегу) из под колес, то есть живучесть увеличена. Минусами можно назвать то, что система снабжается червячным соединением, из-за этого возрастают потери на трение, информативность руля падает. ТО есть инерция + трение, настроить датчики невозможно! Это «бросается в глаза», особенно тех водителей, которые пересели с ГУРА.
Червячное соединение, встроенное в саму рулевую рейку. Это второй тип по простоте и цене конструкции. Как становится понятно, здесь используется червячное соединение (а это значит опять паразитные потери на трение) и электродвигатель который установлен в корпус самой рейки, то есть находится в подкапотном пространстве. Отличить можно по расширенному корпусу. Отрицательными моментами можно назвать еще то что все части находятся во внешней среде и по сути подвержены коррозии, радом влага, пыль, грязь снег и прочее. Также такая компоновка увеличивает цену ремонта и уменьшает удобство по эксплуатации. То есть вот так вот просто не подлезешь и не снимешь, нужно снимать всю рейку целиком. По управляемости она похожа на первый тип, то есть сравнить с ГУРОМ опять же сложно.
ЭУР с червячным приводом встроенный в рейку, но двухвальный. В свое время был очень популярен на ТОЙОТАХ, ЛЕКСУСАХ и некоторых немцах, например на ПАССАТЕ B Это технически сложная рейка, которая стоит очень не мало, также ее ремонт остаточно сложный и дорогой. Электромотор находится на противоположном конце от рулевого входного вала. Самая лейка имеет два отлива под опорные сухари. Что мы имеем – две зубчатые пары по краям рейки, одна идет от водительского вала (банально передает момент водитель, когда крутит руль), вторая идет от электрического двигателя, которую он толкает по средствам червячного механизма. ОЧЕНЬ СПОРНАЯ КОНСТРУКЦИЯ, потому как две «червяных пары», которые еще сильнее получают паразитные потери на трение, что пагубно влияет на информативность руля. Плюсами можно назвать только то что стуки у такой рейки могут очень долго не проявляться, потому как здесь есть две полноценных опоры с сухарями.
Электрический усилитель с винт-шариковой гайкой (соединением). Как отмечают эксперты, это самый правильный вид ЭУРА, по информативности и настройкам он приближен к ГУРУ (а иногда даже превосходит его). Электромотор встроен непосредственно в саму рейку, о чем свидетельствует цилиндрический корпус, не похожий на электрических собратьев. Принцип действия здесь немного другой – здесь нет привычного червячного соединения, электродвигатель «крутит» шариковую гайку, которая проходит через сам вал, соответственно перемещая его в ту или иную сторону. ЗДЕСЬ ПРАКТИЧЕСКИ НЕТ паразитных потерь на трение, а также инерции, благодаря иной конструкции ротора. Сейчас это самый востребованный вид ЭУРА, его устанавливают на ЛЕКСУСЫ, ТОЙОТЫ после 2005 годов выпуска, также на новые модели ФОРД и МАЗДА. Большим минусом такой конструкции является его ЦЕНА, она намного больше своих собратьев. Ремонт стоит больших денег из-за расходных материалов, а также из-за сложности конструкции.
Основные составные части. Принцип работы ЭУР
Сначала рассмотрим принцип работы электроусилителя, поскольку у всех существующих видов он идентичен. Также в конструкции используются одни и те же составные части, но компоновка их может быть разной.
Итак, состоит электроусилитель из:
- Исполнительного механизма;
- Блока управления;
- Следящих датчиков.
Эти составные части присутствуют в любых типах ЭУР. Также некоторые виды дополнительно могут использовать информацию и из других датчиков – скорости движения и оборотов коленчатого вала.
Исполнительный механизм
Исполнительный механизм создает усилие, тем самым обеспечивая облегчение управления авто. Состоит он из электродвигателя и силовой передачи. Что касается мотора, то в конструкции ЭУР применяется асинхронный либо синхронный эл. двигатель бесконтактного типа, что обеспечивает высокую надежность узлу.
В ЭУР используется несколько типов силовых передач (в зависимости от типа) – червячные, шестеренчатые или же шарико-винтовые. Нередко силовые передачи исполнительного механизма называют сервоприводом.
Блок управления
Блок управления «заведует» работой исполнительного механизма. Именно он подает электрический ток (строго определенных параметров) на электродвигатель, обеспечивая включение его в работу. Подавая импульсы на исполнительный механизм, блок управления ориентируется на показания датчиков, используемых в конструкции ЭУР.
Датчики
Этих датчиков – несколько, каждый собирает определенную информацию и передает ее на блок управления. Основным среди них является датчик крутящего момента (его ещё называют датчик усилия), определяющего, какое усилие на руль приложил водитель. Также в конструкции используется датчик угла поворота руля. Опционально ЭУР также может использовать информацию о скорости движения авто и оборотах силовой установки.
Датчик крутящего момента на рулевом колесе
Измерение усилия на руле осуществляется благодаря торсиону, устанавливаемому в вал рулевой колонки. Вал в свою очередь состоит из двух: входного и выходного, соединёнными между собой торсионом. При прикладывании усилия он скручивается (чем больше сил приложить, тем сильнее угол скручивания) и валы смещаются относительно друг друга.
Этот угол и «улавливает» датчик, после чего передает полученную информацию на блок управления. На основе этих данных блок вычисляет какой импульс необходимо подать на исполнительный механизм. От этого датчика напрямую зависит, какое усилие будет компенсировать усилитель.
Стоит отметить, что сам торсион жестко связан с валами рулевой колонки и скручиваться он может только на определенный угол, поэтому даже при отказе ЭУР управление авто сохраняется.
Датчик угла поворота определяет в какую сторону водитель начал вращать руль, и благодаря информации от него блок управления устанавливает полярность тока, подаваемого на электродвигатель. Нередко датчики угла поворота и крутящего момента объединены в одну конструкцию. Располагаются они оба на рулевой колонке.
Пример устройства ЭУР с датчиком крутящего момента
Стоит отметить, что также есть и датчик обратной связи, установленный на электродвигателе, благодаря которому блок управления контролирует работу исполнительного механизма.
Задействование для работы ЭУР других датчиков – скорости движения и параметров работы мотора, дает возможность подстроить усилитель под конкретные условия движения.
Зная конструкцию, можно понять принцип работы электроусилителя руля. Имеющиеся в конструкции датчики постоянно следят за положением рулевой колонки. В случае поворота они регистрируют изменения и передают информацию на блок управления. Тот в свою очередь высчитывает параметры электрического тока и подает их на электродвигатель. При включении в работу посредством сервопривода эл. мотор создает усилие на рулевом механизме. В общем, все достаточно просто. Но здесь стоит упомянуть, что под разные условия существуют свои режимы работы ЭУР, но о них ниже.
Схемы рулевого управления
Существует 3 схемы установки электроусилителя. В независимости от схемы общая конструкция электромеханического усилителя состоит из электродвигателя, механической передачи, двух датчиков и двух шестерней или параллельного привода.
- ЭУР устанавливается на рулевую колонку. Это самый компактный вариант, при котором для поворота руля не требуется больших усилий. Сам электромотор и механическая передача помещаются под рулевым колесом. Огромным плюсом является нахождение в салоне, а не под капотом, тут устройство защищено от пыли и грязи, а это в свою очередь продлевает срок службы. Так же в случае выхода из строя устройства, Вам будет легко разобраться в принципе установки и поменять его своими руками, что сэкономит деньги. Данный вид крепления усилителя используют преимущественно на малом классе авто.
- Установка на рулевую рейку. Так устанавливают усилитель преимущественно на микроавтобусы и внедорожники. Здесь требуется уже больше усилия, которое передается через шестерню. Ведь чем больше автомобиль, тем больше он весит и тем большее усилие нужно для поворота.
- Устанавка на шариковинтовой механизм, где через ременную передачу усилие от электродвигателя передается на рейку. Данный способ обеспечивает наибольшее усилие электродвигателя при повороте. Так устанавливают электроусилитель руля на тягачи и автобусы.
Какой бы не был механизм установки электроусилителя руля, бывают сбои в блоке управление, при выходе из строя, он не блокирует поворот руля. И автомобиль можно спокойно отогнать в сервис, где его поменяют или отрегулируют.
Возможные неисправности ЭУРа на Ладе Гранте Лифтбек (Седан)
| Неисправность | Диагностирование | Метод устранения |
| Свечение диода на боковой стойке из-за неисправности датчика скорости. | Проверка исправности датчика скорости путем его демонтажа, прозвон мультиметром. | Замена датчика новым, так как конструкция не подлежит ремонту (частичному, полному). |
| Низкое напряжение в электропроводке. | Проверка целостности изоляционного слоя, контактных клемм. | Замена поврежденного участка кабеля, изоляция мест соединения. |
| Электрический усилитель вращается туго. | Проверка подачи напряжения на входные контакты от реле – регулятора. | Замена реле-регулятора. |
| В процессе вращения слышен характерный скрип, металлический скрежет. | Демонтаж ЭУРа, разбор на составные элементы, проверка состояния подшипников качения. | Замена двух подшипников качения новыми. |
https://youtube.com/watch?v=H01ijR53Y4k
https://youtube.com/watch?v=r8AExwMEq-k
https://youtube.com/watch?v=-403NDH8WAI
Влияние ЭУР на рулевое управление
Электроусилитель рулевого управления (ЭУР) на ВАЗ 2190 Гранта значительно упрощает и улучшает процесс управления автомобилем. Эта система позволяет водителю легче и точнее маневрировать, особенно при парковке и поворотах в городской среде.
Одним из главных преимуществ электроусилителя рулевого управления является его переменная сила усилия. В зависимости от скорости движения автомобиля, система регулирует уровень усилия, необходимого для поворота руля. На низких скоростях, когда маневрирование требует большой амплитуды рулевого колеса, ЭУР обеспечивает максимальное усилие для легкого поворота. На высоких скоростях, когда рулевые команды становятся более точными, сила усилия уменьшается, что позволяет водителю управлять автомобилем с большей стабильностью.
Еще одним преимуществом ЭУР на ВАЗ 2190 Гранта является его усиленная функция переключения руля. При проведении маневра, например, перестраиваясь с одной полосы движения на другую или при парковке, система автоматически увеличивает уровень усилия, что позволяет водителю более точно управлять автомобилем без особых усилий. Это особенно полезно для водителей, у которых есть физические ограничения или проблемы с силой рук.
Также следует отметить, что ЭУР на Гранте обладает более быстрой и точной реакцией на рулевые команды в сравнении с гидроусилителем руля. Это способствует более плавным и предсказуемым движениям автомобиля, что повышает безопасность и комфорт водителя и пассажиров.
В целом, наличие ЭУР на ВАЗ 2190 Гранта значительно улучшает рулевое управление автомобилем. Он делает управление более легким и точным как на низких, так и на высоких скоростях, а также обеспечивает усиленную функцию переключения руля. Все это делает езду на Гранте более комфортной, безопасной и удобной для водителя.
Установка электроусилителя руля (ЭУР) на Lada Granta в базовой комплектации «Стандарт»
Стоит ли устанавливать электроусилитель руля
Устройство и руль Лады Гранты Управление автомобилем без элекроусилителя руля, конечно же, возможно. Но если вы ранее управляли машиной, оснащенной такой системой, то можете испытать серьезный дискомфорт. Вы будете лишены привычной поддержки электродвигателя.
Установка такого механизма имеет определенные сложности, также она сопряжена с расходами. Но они все окупятся комфортной ездой и повышенной безопасностью для вас и ваших пассажиров.
Таким образом, ответ на вопрос «Стоит ли проводить установку?» — это однозначное «Да». Даже если вы не хотите делать это своими руками, обратитесь в автосервис.
В ролике ниже вы найдете сравнение преимуществ ГУР и ЭУР (автор видео — АВТОТЕМА ТВ).
Возможные неисправности ЭУР
Бывает так, что уже после установки ЭУР не работает вообще или с перебоями.
Это может быть вызвано разными причинами, среди которых чаще всего выделяются две:
- Поломка датчика скорости. Работает электроусилитель руля в связи с датчиком скорости. На высокой скорости, дополнительное усилие от механизма снижается, чтобы обеспечить вам больший контроль. Если данные от датчика перестают поступать, ЭУР автоматически отключится. Проблема решается заменой датчика.
- Неправильно установленный картер двигателя. При нарушениях в монтаже картера (кожуха) двигателя, вибрации от мотора будут передаваться усилителю. Тот начнет гудеть, в некоторых случаях даже отключаться.
Инструкция по установке
Руль Гранты СтандартДанная инструкция предназначена для тех, кто обладает минимальными навыками работы с инструментами и системами автомобиля. Она сделана максимально доступной для всех. Но если вы сомневаетесь в своих навыках и знаниях, лучше обратитесь в автосервис.
Необходимые инструменты и материалы
В первую очередь, вам потребуется сам ЭУР
Обратите внимание на его серийный номер. Последние две цифры указывают на тип и место производства. Так, 00 – это редукторный усилитель, производился в Махачкале и имеют нарекания от водителей
С цифрами 04 – корейский, ставился на Гранты и Калины, хороший усилитель, можно найти в магазинах, но на развалах его мало. Ну а 02 – Калуга, безредукторный тип, также неплохие отзывы
Так, 00 – это редукторный усилитель, производился в Махачкале и имеют нарекания от водителей. С цифрами 04 – корейский, ставился на Гранты и Калины, хороший усилитель, можно найти в магазинах, но на развалах его мало. Ну а 02 – Калуга, безредукторный тип, также неплохие отзывы.
Для подключения вам потребуются такие обычные инструменты, как отвертки, гаечные ключи, болгарка.
Процесс установки
Вначале, вам необходимо будет полностью снять такие элементы, как подушка, руль, переключатели, замок зажигания, а также в конце рулевую колонку вместе с кронштейном и карданом.
Далее делайте все следующим образом:
- Взяв старый кронштейн-пластину, выбейте из него болты. Потом от верхней части отрежьте около 30 мм (где приварены 2 болта и есть 3 отверстия).
- Примерьте пластину к ЭУР, если отверстия не совпали (скорее всего так и будет), просверлите их.
- Теперь нужно прикрепить кардан к усилителю.
- Под кронштейн в точке крепления к усилителю нужно положить шайбы. Они могут быть разной толщины и оказывают прямое влияние на регулировку руля в будущем.
- Теперь можете закрепить ЭУР. Кардан вставьте на рейку.
После всего этого вам необходимо подключить проводку. Ниже приведена схема подключения.
Схема подключения проводов
Регулировка положения руля
Как уже говорилось выше, в том, насколько будет отклоняться рулевая колонка вверх и вниз значение имеют шайбы. Они установлены между кронштейном и усилителем. От их толщины и зависит величина отклонения рулевой колонки.
Видео «Установка электроусилителя руля»
В этом видео рассказывается о плюсах и минусах такой системы, а также детально демонстрируется процесс установки (автор ролика — sokur64).
Загрузка …
avtozam.com
Принцип работы
Внутри блока механическая передача необходима для передачи того усилия, который создает ЭУР к рейке рулевого механизма. Внутри же электрического составляющего одна шестерня передает усилие от механизма к колесу, а другая от электромотора усилителя. Устройство здесь таково, что рейка имеет специальные выступы и зубья, которые потом приводят в движение колеса машины. Если же в вашей машине используется ЭУР с параллельным приводом, что также бывает нередко, то здесь вращательный момент передается с помощью ремня и винтового механизма. Здесь все немного сложнее с технической точки зрения, но не менее надежно.
Помимо всего этого, важно отметить, что здесь присутствуют еще и электронные датчики. Устройство электроники основано на работе двух датчиков: угла поворота руля и датчике крутящего момента на валу рулевого колеса
Электроусилитель руля, помимо этого, так же использует информацию от системы АБС и от бортового компьютера. Обработав полученную информацию, система анализирует происходящее и определяет, каким способом воздействовать на руль.
Режимы работы усилителя
ЭУР может осуществлять свою работу в таких режимах:
- Вращение рулевого колеса в обычных условиях.
- Движение на малой скорости.
- Подруливание на больших скоростях.
- Поддержание руля в ровном положении.
Основываясь на данных, полученных от датчиков и вспомогательных систем, усилитель решает, насколько увеличивать крутящий момент на валу рулевой рейки. Крутящий момент передается через специальный торсион к механизму. Количество этого момента меряется, основываясь на показания датчиков, о которых мы говорили выше.
Бортовой компьютер подает к рулю определенное количество крутящего момент, так как в разной ситуации его требуется разное количество. В зависимости от необходимости, электродвигатель увеличивает или уменьшает силу тока, что отражается на усилии, прилагаемом к рулю. Из этого следует, что поворот колес осуществляется за счет суммарного усилия электродвигателя и мышечной силы человека.
Когда водитель паркуется и ему нужно повернуть колеса на месте, то электродвигатель увеличивает силу тока, увеличивая крутящий момент. Максимальный крутящий момент соответствует легкости вращения рулевого колеса. Такой режим называется обычным. Если же машина едет очень быстро и водителю необходимо лишь перестраиваться из полосы в полосу, подруливать по ходу движения, то здесь устройство не увеличивает крутящий момент, и водитель практически вручную вращает руль. Минимальное усилие электромотора на большой скорости крайне необходимо для обеспечения безопасности движения. Слишком чувствительный руль может привести к вылету в кювет.
Эксплуатация в городском режиме
Когда водитель большую часть времени ездит в городе, будет удобнее, если после поворота руль самостоятельно будет возвращаться в прямое положение. Так называемый активный возврат колес значительно упрощает вождение при интенсивном маневрировании. Если же предстоит длительное движение по прямой, то здесь поможет функция стабилизации. Она может автоматически поддерживать колеса в прямом положении – это актуально при неправильном развале-схождении колес или боковом ветре.
Нередко в электрических усилителях, специально созданных для переднеприводных автомобилей, предусмотрена программа, которая компенсирует увод машины, если были установлены приводные валы разной длины. В современных машинах электрика вовсе работает независимо от водителя – сама подруливает и возвращает колеса, помогает правильно парковаться.
Машины с электроусилителем руля давно перестали быть чем то необычным. Даже самые консервативные автолюбители умерили свой скептицизм и признали удобство этого узла. Действительно управлять автомобилем оснащенным электроусилителем, гораздо комфортнее. К этому быстро привыкаешь и совсем не задумываешься над тем, как этот комфорт достигается. И уж совсем не многие знают принцип работы электроусилителя руля и его конструкцию. Между тем знать, как работает ЭУР, нужно не только для повышения образованности, как говорил один из героев советского мультфильма, но и для того, чтобы избавить от предвзятого отношения к нему, которое, к сожалению, до сих пор существует.
Как работает электроусилитель руля
Хотя читатель примерно уже представил себе, как и при каких условиях срабатывает электроусилитель, тем не менее, мы хотели бы донести до него особенности работы электроусилителя руля. В тот момент, когда водитель начинает поворачивать руль, датчик положения и датчик скорости вращения рулевого колеса передают сигналы в модуль управления. Также существует и датчик определения крутящего момента на рулевом колесе. Вся эта информация подается на блок управления электроусилителя рулевого управления
Кроме того, при управлении электродвигателем, также принимаются во внимание скорость транспортного средства и данные о усилии на рулевой тяге колеса. После получения всех этих данных, модуль управления подает питание на двигатель
Двигатель вращается, при этом помогает перемещать руль в одном из направлений. При управлении, постоянно отслеживается положение руля, при этом вспомогательное усилие меняется.
На многих автомобилях GM, электродвигатель усилителя установлен на рулевой колонке. Двигатель и модуль управления являются одной сборкой в рулевой колонке, и в случае поломки меняется двигатель совместно с модулем управления. В большинстве современных автомобилей Toyota, электродвигатель может быть заменен отдельно. Электродвигатели установленные в рулевой рейки, как правило для автомобилей GM и Honda, меняется совместно с рейкой. Стоит заметить, что электрический усилитель руля довольно дорогой узел на иномарках, его стоимость может составлять от $ 600 и больше в зависимости от автомобиля. Таким образом, необходимо сказать о том, что точная диагностика электроусилителя руля необходима, она позволит избежать замены дорогостоящих, но исправных узлов. После ремонта электроусилителя, необходимо использовать диагностический прибор, для того, чтобы откалибровать центральное положение датчика положения рулевого колеса. В противном случае, вы будете иметь обратную связь от электродвигателя при прямолинейном движении. Как правило при поломке или срабатывании системы защиты рулевого управления на комбинации приборов загорается сигнальная лампа. Лампа может сигнализировать о неисправности или о отключении электроусилителя в следствии срабатывания защиты. Тепловая защита может сработать, когда обмотка электродвигателя перегреется, как правило, при работе в крайних положениях руля. Одной из распространенных поломок является стук в рулевой колонке, при проезде через неровности. Результатом этого может быть обратная связь от электродвигателя, за счет не корректной работы модуля управления. В крайних случаях электроусилитель может даже подруливать автомобилем. Проверка неисправности механической и электрической части проводится просто. Извлеките предохранитель питания электроусилителя из монтажного блока, при этом принудительно отключив его. Совершите пробную поездку, будьте осторожны, так как усилие при управлении будет значительным. Если стуки пропадут, то в этом был виноват модуль управления, если нет, то у вас механические неисправности в рулевой колонке. Стоит еще раз заметить, что при любой электронной неисправности усилителя или его отключении, автомобиль будет управляться, но управляющий момент на рулевом колесе будет намного выше.
Одна из проблем, стоявших перед конструкторами с начала эпохи автомобилестроения – облегчить . Долгое время способ решения был один: увеличить диаметр руля и повысить привода. Такой метод позволял относительно легко управляться даже с многотонными грузовиками
Требования к комфорту и эргономике почти не предъявлялись, поэтому то, что для маневрирования водителю приходилось делать 5-6 оборотов огромным рулем от края до края, во внимание не принималось. В наши дни инженеры нашли более изящный выход — электроусилитель руля
Этот механизм при помощи электромотора создает вспомогательное усилие на рулевом валу при его повороте.
Появился он относительно недавно и постепенно начинает вытеснять своих предшественников – гидро- и электро-гидроусилитель.